钢围堰封底混凝土计算和施工研究_文静
钢吊箱 封底混凝土
钢围堰封底混凝土计算和施工研究Study on Subsealing Concrete for Circular Steel Cofferdam提要：本文对钢围堰施工中封底混凝土施工环节进行研究，封底混凝土施工前要考虑不同水位条件，计算分析所需合理的封底混凝土量。
本文对混凝土浇筑施工流程作了详细分析，并对施工中技术难点及其它施工技术措施作了分析。
可对类似工程提供有益的参考。
关键词：、封底混凝土，钢围堰，验算，施工Abstract :The construction technology of subsealing concrete for circular steel cofferdam is anylised.Various water level should be considered before subsealing concrete pouring in order to compute the best quantity of concrete.Then the construction process is detaily described,and also the constrution difficulties and measurement are introduced.It can make effective suggestions for the similar constructions.Key words : subsealing concrete,circular steel cofferdam, checking computations, construction technology1、简介目前深水基础多采用钻孔灌注群桩基础，施工大多采用先下钢围堰后成桩或先成桩后下钢围堰两种施工方案。
根据钢吊箱使用功能，将其分为侧板、底板、内支撑、吊挂系统四大部分。
其中，侧板、底板是吊箱围堰的主要阻水结构。
钢围堰安装、锚桩、封底混凝土浇筑专项施工方案
围堰封底混凝土施工技术方案
围堰封底混凝土施工技术方案1 施工准备1.1河床平整及封底平台搭设1、河床平整围堰下放入土后，先派遣潜水员潜入水底观测河床地形，河床标高高于1060.688m处需进行吸砂处理；然后派遣潜水员配合抛填沙袋或铺设彩条布进行隔离处理，以减少封底混凝土浇筑时砂土上返混入混凝土中，有效保证封底混凝土的质量。
沙袋或彩条布满铺围堰内河床，高度以1060.888m控制，潜水员入水调整沙袋保证沙袋回填高度不高于设计高度。
河床平整后清理封底区域钢护筒外壁并焊接角钢，保证封底混凝土握裹力及抗剪性能。
2、封底平台搭设封底平台材料采用钻孔平台拆除的材料，封底平台在顶层内支撑的基础上搭设形成（封平台平面布置如下图所示)。
在内支撑上铺设 2 根36工钢支撑料斗，具体根据现场实际为宜。
在封底平台顶层铺设脚手板人行通道，并用铁丝绑扎牢固，两侧设钢管护栏，人行通道应连续相通。
在栈桥平台与封底平台之间适当位置设置 4 个上下斜梯供人员上下，栈桥平台、围堰顶、斜梯、封底平台之间通道应畅通，脚手板满铺，防护到位。
图4-1 封底操作平台平面布置图图4-2 封底操作平台立面布置图图4-3 封底平台类似工程照片1.2 测量准备在封底混凝土浇筑之前，现场应配备足够的测绳，提前校核其长度。
每个浇筑点及测点处平台标高应提前测出，作为测量混凝土面的依据，并用油漆标示在该处。
封底混凝土施工前，按每个布料点布设6个测点，负责该布料点浇筑范围内砼面的测量点。
浇注混凝土时作好测深记录，同时每根导管封底结束后应及时测量其埋深与流动范围，并作好详细记录。
1.3 首批混凝土方量首批混凝土方量计算简图见下图：图4-4 首批混凝土方量计算图式依据规范要求，首批混凝土方量按以下公式计算：V＝h1πd2/4＋Hc·πD2/3D：导管作用半径，取0m计算；ｄ：导管直径0.273m；Hc：首批混凝土灌注高度，按0.7m考虑（0.55m导管埋深），底口距河床表面15cm；ｈ1：围堰混凝土高度达到Hc时导管内混凝土柱与管外水压平衡的高度（m）：h1＝Hw×γw/γc＝Hw/2.4γw:围堰内水的容重，为10kN/m3γc：混凝土拌和物容重，按24kN/m3取值Hw：围堰内水面至首批混凝土锥体重心的高度Hw＝Ho－Hc/3Ho：围堰内水面（封底时考虑水位为+1071m）至封底混凝土顶面高度约8m。
钢板桩围堰水下混凝土封底技术
钢板桩围堰水下混凝土封底技术摘要：钢板桩围堰是一种常用的水下围堰技术，可用于水下工程中的土方开挖和混凝土浇筑。
本文将重点介绍钢板桩围堰水下混凝土封底技术，包括其特点和施工方法。
通过对封底技术的详细描述，旨在提供给工程师和研究人员参考，以期在水下施工中取得更好的效果。
关键词：钢板桩围堰；水下；混凝土封底；特点引言在水利、海洋和土木工程等领域中，水下施工是一项具有挑战性的任务。
传统的施工方法往往需要排水工作，而这不仅费时费力，还可能对环境造成一定的影响。
因此，开发适用于水下施工的新技术是迫切需要的。
钢板桩围堰作为一种常用的水下施工技术，凭借其结构稳固、施工简便、适应性强等特点，成为了水下土方开挖和混凝土浇筑的重要工具。
而其中的水下混凝土封底技术更是在实践中被广泛采用。
1钢板桩围堰水下混凝土封底技术的特点钢板桩围堰水下混凝土封底技术是一种在施工过程中广泛应用的技术，它以其独特的特点在水下工程领域中得到了广泛的关注和应用。
这种技术通过在水下堆砌钢板桩，再施工水下混凝土封底，可以有效地实现水下施工的顺利进行。
钢板桩围堰水下混凝土封底技术的最大特点是其施工方式的灵活多样性。
不同于传统的水下施工方式，这种技术可以根据具体的施工需求和环境条件进行灵活调整。
施工人员可以根据具体工程情况选择不同类型和规格的钢板桩，并结合混凝土封底的施工工艺，有效地适应各种水下场地条件，确保施工的顺利进行。
该技术还具有良好的抗水压性能。
在水下工程中，水压是一个重要的考虑因素，而这种技术通过使用高强度的钢板桩和优质的混凝土材料，可以有效地抵御水压的作用。
通过合理的设计和施工，确保围堰结构的稳定性，防止水压对施工过程的干扰，提高施工的效率和质量。
此外在环保方面也具有独特的优势。
相比传统的水下施工方式，这种技术在施工过程中减少了对水体的污染。
钢板桩作为临时围堰，可以有效地隔离施工区域和水体，避免施工过程中废水、废渣等对水环境的二次污染。
同时，使用高质量的混凝土材料，可以减少对环境的影响，降低生态风险。
封底砼厚度计算
一、已知条件钢围堰自重 （KN）承台纵桥向宽度 （m）承台横桥向宽度 （m）封底砼底标高 （m）承台底标高 （m）承台第一层顶面标高（自下而上）承台第二层顶面标高钢护筒数量 （个）钢护筒直径 （m）封底喇叭口计算高度 （m）钢护筒与封底砼间摩擦系数 （KN/m2）承台砼的容许纯剪应力 （KN/m2）围堰外最高水位 （m）围堰外最低水位 （m）粘结力安全系数K二、计算第一层承台厚度： 1.5（m）第一层承台重量（KN）第二层承台厚度： 2.5（m）第二层承台重量（KN）封底砼高度：1.5（m）封底砼自重：（KN）封底砼与钢护筒及喇叭口之间的摩擦力F摩：（KN）高水位时水的浮力W高：（KN）低水位时水的浮力W低：（KN）围堰抽干水时的总重力G抽＝钢围堰自重+封底砼自重＝（KN）W-G＝（KN）围堰内灌注第一层承台时的总重力G灌1＝钢围堰自重+封底砼自重+第一层承台自重＝（KN）（KN）9有底钢围堰封底混凝土厚度计算80015.515.5-1-2.50.51413710062.5 ####> 1.3600696291.38829204210.539009.37515015.6251100 ####< 1.3107921263218639G 灌2＝G灌1+第二层承台自重＝（KN）G 灌2-W 低＝（KN）第一层承台纯剪力F 剪1：（KN）F+F ＝（KN）####< 1.33365427648####> 1.3116632130769。
91#钢围堰封底混凝土施工流程
91#钢围堰封底混凝土施工流程
一、抽砂
1、抄垫完后围堰里面整体抽砂，从中间向四周开始，分层吸砂，不能一次到位，每层控制在2m以内。
2、围堰边1.5m范围内标高控制在14.08，中间控制在14.28。
3、抽至设计标高后，潜水员下水逐个检查钢板桩、钢管桩、钢护筒根部，有沙土包围的要彻底清除至设计标高，保证封底混凝土浇筑顺利进行。
二、浇筑平台搭设
1、在不影响吸泥的情况下同时搭设封底混凝土浇筑平台。
2、依靠钢护筒及相应钢板桩或围檩搭设浇筑平台，浇筑平台要在同一个标高上。
3、用I20a工字钢搭设浇筑平台，大的骨架先安装好，准确定位好每个导管位置，在导管位置处用I20a工字钢做上下两层导向架。
4、准确测量导向架顶标高，根据标高计算所需导管长度。
5、安装导管，导管底距河床面为20cm,导管用牛腿固定在导向架上，上下两层。
三、水下混凝土浇筑
1、浇筑混凝土之前再次复核围堰底标高。
2、由低处向高处，然后向四周扩散浇筑。
3、两台泵车同时浇筑，一台停在小里程支栈桥，另一台停在主栈桥上，至少保证9台罐车连续供应混凝土。
4、首封混凝土保证导管底口埋深0.3m，后续导管底口至少埋深1m，根据导管埋深适当调整导管标高。
5、现场配备足够技术人员（至少4人）及时准确测量混凝土顶面标高及混凝土扩散情况，指导浇筑施工顺利进行。
6、现场生产管理人员协调好混凝土的及时供应，安排好各机械的配合。
钢围堰深水大体积砼封底施工技术
个 小 料斗 问 以溜槽 连接 ， 心储 料 盆 出料 口搭 设 高 中
度 根 据小 料斗 顶 口高度 、 凝 土 溜送 距 离 及 溜 槽 坡 混
度 确 定 ， 槽坡 度按 不 陡 于 １ ３搭设 ， 体 布置见 图 溜 ： 具
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钢 围堰 封底施 工 工艺 流程 为 ： 围堰 下 沉 到 位 、 基 底找 平一 封底 平 台搭 设一 测深 点 、 管 、 料 斗布设 导 下 一钢 围堰 封底 砼浇 筑 。
钢 围堰 深水大 体积砼 封底 施 工技 术 郭永斌
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图 ３ 首 批 混 凝 土 方 量 计 算 图 式
为 １ Ｎ／ ； 混 凝 土 拌 和 物 容 重 ， ２ Ｎ／ ０ｋ ｍ。 ｙ 为 按 ４ｋ
点 。 结 合 某 特 大 桥 水 中 主 桥 主 墩 双 壁 钢 围堰 的 拼 装 、 下沉 以 及 基 底 找 平 后 进 行 双 壁 钢 围 堰 封 底 施 工 的实 际工
况 ， 平 台搭 设 、 斗 及 导 管 布 设 、 工 组 织 、 浇 筑 控 制 、 底 施 工 质 量 控 制 及 常 见 问题 的 处 理 等 方 面 介 绍 了 从 料 施 砼 封 大 体 积 砼 封 底 施 工 的相 关 技 术 ， 为 类 似 项 目提 供 借 鉴 。 可 关 键 词 ： 围堰 ； 水 ； 体 积 砼 ； 底 ； 直 导 管 法 钢 深 大 封 垂
钢围堰施工中承台封底混凝土厚度的验算-2019年文档资料
钢围堰施工中承台封底混凝土厚度的验算在高速公路工程中的许多结构，如桥梁基础、墩台等，一部分位于江河、湖泊中，水中作业不可避免。
在其施工时，常采用围堰施工方法，但无论何种围堰，其都是为了止水，以实现承台在无水环境中施工，因此在施工中必须进行水中混凝土封底，再进行后续施工。
由于封底混凝土是一道重要的施工工序，数量较大，验算并合理地选择水下封底混凝土厚度，是保证施工质量、安全的重要环节。
1、封底混凝土厚度验算模型本次验算基于midas软件进行有限元求解，建立分析模型，钢材等相关参数的取值依据公路桥、钢结构等相关规范。
通过对封底砼不利工况下的应力和位移、抗浮稳定性验算，钢套箱各构件的应力、位移组合进行计算分析，确保各部位所受的力和位移都小于容许值，以保证封底砼能够满足要求。
2、工程实例2.1工程概况广东省江门市某西江特大桥为独柱双塔中央索面预应力混凝土斜拉桥，桥梁跨径为57.5+172.5+400+172.5+57.5m，桥长860m，桥宽40.8m。
桥址位于顺德远安与江门外海之间的西江主干流的微弯处，江面宽约860m。
根据施工计划，承台施工在12～4月份，施工处于低水位期间，根据水文资料，钢套箱设计时取最高设计水位取+3.00m，最低设计水位+0.29m进行控制。
主桥承台为整体式，尺寸为34.5m（横桥向）×24.5m（纵桥向）×6m（高度），矩形圆端形承台周边设置圆端尖角。
承台顶标高为+4.53m，底标高为-1.47m，基础采用29根梅花形布置的直径为2.5m的钻孔灌注桩。
主墩承台施工采用单壁有底钢套箱施工，结构尺寸为34.5×24.5m，封底混砼厚度为1.5（1.2+0.3）m，如图1。
钢吊箱顶、底标高：其顶、底标高分别按+4.93m、-3.58m。
设计C20封底砼轴心抗拉强度设计值为1.06Mpa。
2.2验证结果2.2.1封底混凝土受力和位移：主墩封底混凝土厚度为1.5m （1.2m+0.3m）分层浇筑.工况一：高水位+3.0m情况下，钢套箱内抽水完毕。
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力验算 Ｇ１＋ Ｇ２!Ｆ１ 为了保证吊箱不变形或损坏， 还应对
抽水位情况进行验算 Ｆ２－ Ｇ１－ Ｇ２!ｆ
２．２ 浇筑承台时， 施工水位时 Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３－ Ｆ!ｆ
２．３ 根据封底混凝土的厚度， 施工时要求 的最低水位 ｈｍｉｎ
水 位 ｈｍｉｎ 时 ， 水 的 浮 力 ： Ｆ３＝ γｗ （ａｂ－ ｎπｒ２）（ｈｍｉｎ＋ｈ）
封底混凝土的作用： 一是利用封底混 凝土与护筒之间的摩阻力作为平衡重的 主体； 二是防水渗漏； 三是抵抗水浮力在 吊箱底部形成的弯曲应力； 四是作为承台 的承重底模。
２ 封底混凝土的计算
封底混凝土灌注是吊箱围堰施工成 败的一大关键， 施工前首先需要计算混凝 土 的 灌 注 方 量 。即 需 要 确 定 封 底 混 凝 土 的 厚度 ｈ。
ｅ． 为了防止封底时吊箱内水位高于 箱 外 水 位 ， 可 预 先 在 吊 箱 上 节 侧 板（ 箱 外 水 位 处） 开 孔 ， 封 底 时 排 出 箱 内 封 底 混 凝 土置换出的水量。吊箱内抽水时， 用钢板 封焊堵孔。
ｆ． 待混凝土达到设计强 度 后 ， 进 行 箱 内抽水， 抽水时应限制抽水速度， 密切观 察套箱状况， 以确保安全。抽水后， 套箱侧 板拼缝处可能会有个别漏水处， 要用棉纱 或 棉 絮 进 行 封 堵 处 理 。之 后 便 可 解 除 支 吊 系统， 割除护筒， 凿除桩头， 进行承台施 工。
钢吊箱围堰施工中， 水位为 ｈ１， 抽 水 水 位 为 ｈ２ 计 算 ； 吊 箱 尺 寸 为 ａ ×ｂ， 吊 箱 自 重 Ｇ２； 水 中 桩 的 半 径 为 ｒ， 桩 基 数 量 为 ｎ； 水和钢筋混凝土的重度分别为 γｗ 和 γｃ； 承 台 高 度 为 ｈｃ， 承 台 底 标 高 为 ± ０．０００ｍ 。
作者简介： 文静（１９８１－ ）， 女， 机械院深圳建筑设计有限公司， Ｅ－ ｍ ａｉｌ： ｗ ｅ ｎｊｉｎｇ＿６０３＠１６３．ｃｏｍ
１９９
广东科技 ２００８．０６． 总第 １８９ 期
ａ． 吊箱下沉前， 用大型圆筒形钢丝刷 清除封底混凝土高度范围护筒表面氧化 层及附着物， 确保封底混凝土与钢护筒间 粘结力； 吊箱定位后至水封前， 每天测量 其平面位置， 观察吊箱是否稳定。
ｂ． 水封前潜水员逐一对护筒四周进 行认真检查， 以确保封底时围堰底板不漏 混凝土。
ｃ． 提高封底混凝土坍落度及强度级 别， 合理地控制混凝土坍落度， 另外掺加 粉煤灰和高效缓凝型减水剂， 提高混凝土 的流动性， 延长混凝土的初凝时间。
ｄ． 封底采用泵送混凝土法多点快速 灌注， 为方便施工， 混凝土灌注宜采用从 下 游 端 开 始 依 次 倒 移 向 上 游 前 进 施 工 。为 保证灌注质量， 导管要在其灌注范围内做 平面移动， 对角灌注。待第一点达到控制 标高后再移动导管至下一点， 换点时导管
ห้องสมุดไป่ตู้
要插入已灌混凝土内， 用潜水泵将管内积 水抽出后再进行灌注， 以确保混凝土结合 的 良 好 性 。灌 注 过 程 中 要 用 垂 球 随 时 测 量 控制好混凝土顶面高度， 尽量使混凝土顶 面平整。
１ 简介
目前深水基础多采用钻孔灌注群桩 基础， 施工大多采用先下钢围堰后成桩或 先 成 桩 后 下 钢 围 堰 两 种 施 工 方 案 。根 据 钢 吊箱使用功能， 将其分为侧板、底板、内支 撑、吊挂系统四大部分。其中， 侧板、底板 是吊箱围堰的主要阻水结构。
钢围堰吊箱拼装好后， 下沉到位， 接 着 需 要 定 位 与 堵 漏 。等 其 它 一 些 准 备 措 施 做好后， 便可进行封底混凝土灌注。
综述与交流 专栏
钢围堰封底混凝土计算和施工研究
□文静
摘 要： 对钢围堰施工中封底混凝土施工环节进行研究， 封底混凝土施工前要考虑不同水位条件， 计算分析 所需合理的封底混凝土量。对混凝土浇筑施工流程作了详细分析， 并对施工中技术难点及其它施工技术措 施作了分析。可对类似工程提供有益的参考。 关键词： 封底混凝土； 钢围堰； 验算； 施工
Ｇ１＋ Ｇ２＋ Ｇ３－ Ｆ３ !ｆ 所 以 承 台 施 工 的 水 位 条 件 为 ： ｈｍｉｎ! ｈ１!ｈ２
３ 封底混凝土的施工
浇注封底混凝土时一次浇注完成， 主 要难点是水下混凝土灌注面积大， 而且水 位深， 在吊箱混凝土封底中， 采用多根导 管， 由于是水下灌注， 浇筑效果可能无法 达到设计状态， 而混凝土随时可能被水冲 刷稀释而离散， 质量难以保证。为了保证 混凝土质量， 须采取以下一些施工措施：
４ 结论
封底混凝土灌注是钢围堰吊箱施工 中一项重要环节， 水下混凝土灌注面积 大， 技术难度大， 封底的成功与否直接关 系 到 后 续 承 台 的 浇 筑 质 量 和 安 全 。施 工 前 首先要确定封底混凝土量， 计算分析时要 考虑不同水位条件。在混凝土浇筑施工 时， 要控制混凝土的坍落度及强度级别， 注意控制施工水位以及其它施工技术措 施， 以保证施工质量和安全。■ 参考文献： ［１］ 孙 英 学 ， 陈 志 坚 ， 冉 昌 国 ． 大 型 钢 吊 箱 封底混凝土与钢护筒 共 同 作 用 研 究［Ｊ ］．河 海大学学报， ２００５， ３３（５）： ５５２－ ５５６． ［２］ 王 爱 国． 深 水 扩 大 基 础 圆 型 单 壁 钢 围 堰施工技术 ［Ｊ ］． 铁道工程学报， ２０００， ６８ （４）： ５０－ ５３． ［３］ 黄 贻 平． 桥 墩 钢 围 堰 强 度 变 形 分 析 和 方 案 比 较 ［Ｊ ］． 上 海 应 用 技 术 学 院 学 报 ， ２００２， ２（４）： ２５４－ ２５８． ［４］ 孙 俊 峰 ， 郭 贵 山 ， 满 卫 东 ． 水 利 工 程 施 工所用的两种钢板桩 围 堰［Ｊ ］．黑 龙 江 水 利 科技， ２００４， ２（８）： １３２－ １３３．